【正文】 回路 Ⅱ、調(diào)度靈活 各個電源和回路負荷可以任意分配到某一組母線上，能靈活地適應(yīng)系統(tǒng)中各種運行方式調(diào)度和潮流變化的需要 Ⅲ、擴建方便 Ⅳ、便于試驗 缺點 隔離開關(guān)，投資增大 當母線故障和檢修時，隔離開關(guān)作為倒換操作電器，容易誤操作 適用范圍 當出線回路數(shù)或母線上電源較多、輸送和穿越功率較大、母線故障后要求迅速恢復(fù)供電、母線或母線設(shè)備檢修時不允許60KV 變電所電氣設(shè)計 18 影響對用戶的供電、系統(tǒng)運行調(diào)度對接線的靈活性有一定要求時采用。當需要檢修某些設(shè)備時，應(yīng)能夠很方便地使斷路器、母線及繼電保護設(shè)備退出 運行進行檢修，而不影響電力網(wǎng)的運行或停止對用戶的供電。由于電力系統(tǒng)的發(fā)電、送電和用電是同時完成的，并且在任何時候都保持平衡關(guān)系，無論哪部分故障，都將影響整個電力系統(tǒng)的正常運行 電氣主接線的可靠性是它的各組成元件，包括一次部分和二次部分綜合。電氣主接線是主要電氣設(shè)備（如發(fā)電機、變壓器、開關(guān)、互感器、線路、電容器、電抗器、母線、避雷器等）按一定順序要求，連接而成的，分配和傳送電能的總電路，將電路中各種電氣設(shè)備用統(tǒng)一規(guī)定的圖形符號和文字符號繪制成的電氣聯(lián)接圖，稱為60KV 變電所電氣設(shè)計 12 電氣主接線圖。需要盡可能在負荷末端進行無功功率補償，補償裝置選用電力電容器組，安裝在 10KV 配電室內(nèi)，連接在 10KV 母線上。其高壓側(cè)均在 110KV 以上，低壓側(cè)也在 35KV 以上，它由大電網(wǎng)供電，通過降壓后主要向地方變電所供電 Ⅱ、地方變電所（二次變） 地方變電所多由區(qū)域變電所或發(fā)電廠供電，主要向終端變電所供電，它的高壓側(cè)一般為 10110KV，低壓側(cè)多為 610KV Ⅲ、區(qū)域變電所 多是工礦企業(yè)變電所和農(nóng)村的鄉(xiāng)鎮(zhèn) 變電所，它的高壓側(cè)多為1035KV，低壓側(cè)為 310KV 和 。根據(jù)用戶本身的重要程度可將負荷分為三類： 第一類負荷：將中斷供電會造成人身事故、設(shè)備損壞、產(chǎn)品報廢，生產(chǎn)秩序長期不能恢復(fù)，人民生活混亂，政治影響大等的用戶以及軍工系統(tǒng)劃屬為第一類負荷，是重要負荷； 第二類負荷：將中斷供電會造成大量減產(chǎn)，人民生活會受到影響的用 戶劃屬為第二類負荷； 第三類負荷：除一、二類負荷以外的一般用戶屬于第三類負荷； 電力系統(tǒng)供電的可靠性，首先是保證第一類負荷，然后才保證第二類負荷，最后才是第三類負荷 保證良好的電能質(zhì)量 提高系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性 保證電力系統(tǒng)安全運行 變電所的作用和工作原理及分類 變電所的作用和工作原理 變電所是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它是變換和調(diào)整電壓、變換和分配電能的場所，往往擔負著向用電設(shè)備直接供電的任務(wù) 60KV 變電所電氣設(shè)計 5 變電所一般由變壓器、配電裝置（包括高低壓開關(guān)、電壓和電流互感 器、避雷器、母線等設(shè)備）及相應(yīng)的各種構(gòu)筑物，控制和信號設(shè)備，繼電保護裝置和測量儀表，通訊及電源設(shè)備，導(dǎo)線及電纜等組成。 由于電力電能的重要特點是不能儲存，因此電力電能的生產(chǎn)、輸送、分配和使用是同時進行的，于是電力電能從生產(chǎn)到使用就構(gòu)成一個整體，而由電力電能的生產(chǎn)、輸送、分配和使用的發(fā)電機、變壓器、電力線路及各種用電設(shè)備聯(lián)系在一起組成 的統(tǒng)一整體就稱為電力系統(tǒng) 對電力系統(tǒng)運行的基本要求 保證供電的可靠性 電力系統(tǒng)的中斷將使生產(chǎn)停頓，生活混亂，甚至危機人身和設(shè)備的安全運行，造成十分嚴重的后果，給國民經(jīng)濟帶來嚴重的損失，因此，對電力系統(tǒng)的運行首先要保證供電的可靠性。降壓變電所按性質(zhì)和規(guī)模將劃分為區(qū)域變電所、地方變電所、終端變電所三種 Ⅰ、區(qū)域變電所（一次變） 主要特點是電壓等級高，進出回路多，變壓器容量大，在系統(tǒng)中地位比較重要。由于用戶負荷多為感性負載，因而造成無功功率在線路上的損耗，給系統(tǒng)帶來不利的經(jīng)濟損失。 2*%/11 空載損耗 22KW 短路損耗 123KW 額定電流 60KV 變電所電氣設(shè)計 11 空載電流 % 阻抗電壓 % 油重 噸 總重 噸 外行尺寸 5140*3620*4560 軌距 1435MM 聯(lián)接組別 Y0/△ 11 器身重 噸 變壓器選定后，還應(yīng)驗證變壓器高壓側(cè)母線的功率因數(shù)也不應(yīng)低于 ，經(jīng)過計算，得出高壓側(cè)母線的功率因數(shù)為 ＞ ，則確認所選變壓器和電容器能夠滿足該系統(tǒng)的正常運行 名 稱 S（ KVA） 補償前負荷（考慮線損和同時率） 27600 無功功率補償?shù)娜萘? 補償后的計算負荷 28045KVA 第四章 電氣主接線 對電氣主接線的說 明 變電所的電氣主接線是電力系統(tǒng)接線的重要部分。由于主接線的確定，變電所的形式也就隨之而確定下來 主接線設(shè)計原則 主接線設(shè)計依據(jù) 變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用，本變電所屬于電力系統(tǒng)中的一般變電所 變電所的分期后最終建設(shè)規(guī)模，變電所依據(jù) 510年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進行設(shè)計 負荷大小的重要性：本變電所為二次變，一般由兩個電源獨立供電，當任何一個電源消失后，能保證重要負荷繼續(xù)供電 系統(tǒng)備用容量的大小 系統(tǒng)專業(yè)對電氣主接線提供的資料 主接線設(shè)計的基本要求： 60KV 變電所電氣設(shè)計 13 主接線應(yīng)滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟性三相基本要求 保證必要的供電可靠性 供電可靠性是電力生產(chǎn)和電能分配的首要任務(wù)。因此，所設(shè)計的電氣主接線應(yīng)能靈活地投入和切除某些變壓器、線路等，從而達60KV 變電所電氣設(shè)計 14 到調(diào)配電源和負荷的目的；并能滿足電力系統(tǒng)在事故運行方式、檢修運行方式和特殊運行方式下的調(diào)度要求。變壓器 線路單元接線、橋形接線、角形接線等 6220KV 高壓配電裝置的接線方式，主要決定于電壓等級及出線回路數(shù) 單母線接線 如圖 主要優(yōu)點：接線簡單清晰、設(shè)備少、操作方便、便于擴建和采用成套配電裝置 主要缺點：不夠靈活可靠，任一元件故障和檢修，均需使整個配電裝置停電。多年60KV 變電所電氣設(shè)計 20 運行經(jīng)驗表明，供電系統(tǒng)的故障，大多數(shù)是由短路引起的，短路故障的基本類型有四種：三相短路、兩相短路、單相 接地短路、兩相接地短路 三相短路時，由于短路回路的三相電流基本相等。只有正確計算出各種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不同短路點的短路電流才能正確地選擇各種電氣設(shè)備，并對繼電保 護進行整定 計算條件 電氣系統(tǒng)短路電流計算條件 基本假定： ⑴正常工作時三相系統(tǒng)對稱運行； ⑵所有電源的電動勢相位角相同； ⑶系統(tǒng)中的同號和異步電機均為理想電機，不考慮電機磁飽和、磁滯、渦流及導(dǎo)體肌膚效應(yīng)等影響，轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)完全對稱；定子三相繞組空間位置相差 120176。 ⑵選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流，在電器連接網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋作用的異步電 動機的影響和電容補償裝置放電電流的影響。 ㈡變電所可以采取的限流措施： ⑴變壓器分列運行； ⑵在變壓器回路中裝設(shè)分裂電抗器； ⑶采用低壓側(cè)為分繞組的變壓器； ⑷出線上裝設(shè)電抗器。當非周期分量為零時，短路既進入穩(wěn)態(tài)過程，此時穩(wěn)態(tài)短路電流的大小不再變化，這是這種系統(tǒng)短路的顯著特點。 所謂線路平均額定電壓，系指線路始端最大額定電壓與線路末端最小額定電壓的平均值。如何正確地選擇電氣設(shè)備，將直接影響到電氣主接線和配電裝置的安全及經(jīng)濟運行。 高壓電器沒有明確的過載能力，所以在選擇其額定電流時，應(yīng)滿足各種可能運行方式回路持續(xù)工作電流的要求。 Ⅱ、用熔斷器保護的電器可不驗算熱穩(wěn)定，用熔斷保護的電壓互感器回路，可不驗算動、熱穩(wěn)定。 環(huán)境條件 ⑴溫度：按《交流高壓電器在長期工作時的發(fā)熱》的規(guī)定，普通高壓電器在環(huán)境最高溫度為 +40℃時允許按額定電流長期工作，當電器在安裝點的環(huán)境溫度高于 +40℃，但不高于 +60℃時，每增高 1℃，建議額定電流減少 ％，當?shù)陀?+40℃時，每降低 1℃，建議額定電流增加 % 普通高壓電器一般可在環(huán)境最地溫度為 30℃時正常工作，在高寒地區(qū) 應(yīng)選擇能適應(yīng)環(huán)境最低溫度為 40℃的高寒電60KV 變電所電氣設(shè)計 33 器。 對于臺風經(jīng)常侵襲或最大風速超過 35m/s 的地區(qū)，除向制造部門提出特殊定貨外，在設(shè)計布置時應(yīng)采取有效的防護措施。 ⑸濕度：選擇電器用的濕度，應(yīng)采用當?shù)叵鄬穸茸罡咴路莸钠骄鄬穸葘穸容^高的場所，應(yīng)采用該處實際相對濕度。 采用屋內(nèi)配電裝置，二級及以上，污穢區(qū) 63~110KV 配電裝置采用屋內(nèi)型。 ⑻地震：地震對電器的影響主要是地震波的頻率和地震震動的加速度。 ⑴電磁干擾：頻率大于 10KHZ 的無線電干擾主要來自回線的電流，電壓突變和電暈放電，它會損害或破壞電磁信號的正常接收及電子設(shè)備的正常運行，因此電器及金具的最高工作電壓下，晴天的夜晚不應(yīng)出現(xiàn)可見電暈 110KV 及以上電器戶外晴天無線電干擾電壓不應(yīng)大于 2500uv 根據(jù)運行校驗和現(xiàn)場實測結(jié)果，對于 110KW 以下的電器在一般可不校驗無線電干擾電壓。對 610KV 屋內(nèi)配電裝置，可采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)或樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電流互感器。 選型號為 SC7100/10 高壓開關(guān)柜的主母線選擇 通過主母線最大電流 Imax=1452A ∴ S=Imax/Je=1452/=645mm2 選用 TMY80*10 mm2的銅母線 其他輔助設(shè)備 繼電保護屏 2 面（每屏兩條線路）；中央信號屏 1 面； 60KV線路控制屏 2 面（每屏兩條線路）；硅整流屏 1 面；交流屏 1面；主變保護屏 2 面， 10KV 進線控制屏 2 面。當油箱內(nèi)部故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油面下降時，保護裝置應(yīng)瞬時動作于信號；當產(chǎn)生大量瓦斯時，瓦斯保護宜動作于斷開變壓器各電源側(cè)斷路器。 60KV 變電所電氣設(shè)計 47 后備保護 過電流保護，用于降壓變壓器，保護裝置的整定值應(yīng)考慮事故時可能出現(xiàn)的過負荷。 10KV 線路保護裝設(shè)原理 相間短路保護 ⑴對于不帶電抗器的單側(cè)電源線路，應(yīng)裝設(shè)電流速斷飽和和過電流保護。 ⑶單相接地保護 在變電所母線上，應(yīng)裝設(shè)單相接地監(jiān)視裝置，監(jiān)視裝置反映零序電壓，動作于信號。在非高土壤電阻率地區(qū)，其工頻接地電阻不宜超過 10Ω。如各架空進線均有電纜段，避雷器與主變壓器的最大電氣距離不受限制。 其他條件： 線損率取 5％ 負荷的同時系數(shù)取 有功負荷率取 ；無功負荷率取 。 根據(jù)負荷情況，為確保系統(tǒng)供電的安全可靠性，選擇兩臺型號為：SFP120200/60 的電力變壓器作為主變壓器，連接組別為： Y/△ 11 接線方式。 2*%/11 空載損耗 22KW 短路損耗 123KW 額定電流 空載電流 % 阻抗電壓 % 油重 噸 總重 噸 外行尺寸 5140*3620*4560 軌距 1435MM 聯(lián)接組別 Y0/△ 11 器身重 噸 NBK SSU ?100E 2E 1 X 10 . 0 8 3X 21 . 3 7 2X 30 . 4 4 360KV 變電所電氣設(shè)計 54 ↓↓ 星角變換： Χ 4=Χ 1+Χ 3+Χ 1Χ 3／ X2 =+.443+／ = Χ 5 =X2+X3+X2X3／ X1=++／ = ↓↓ 計算電抗為： Χ js1 =Χ 4 Ｓ N1/Ｓ B = 250/100= Χ js2 = Χ 5 Ｓ N2/Ｓ B = 100/100 = 對電源 1查表得各時刻短路電流標么值 : 0 秒 :I*（ 0） = 2 秒 : I*（ 2s） = 4 秒 : I*（ 4s） = E 2E 1 X 10 . 0 8 3X 21 . 3 7 2X 30 . 4 4 3E 2E 1 X 40 . 5 5 3X 59 . 1 3 860KV 變電所電氣設(shè)計 55 對電源 2 因其 Xjs=＞ ,所以電源 2 為無限大電源，其短路電流不衰減，故 各時刻短路 電流標么值： 0 秒： I*（ 0） =I*（ 2s） = I*（ 4s） =1／ Xjs2 =1／ = 短路電流周期分量的有效值為 : I 2*21*1 ?? ???? NN IIII ，所以： IN∑ 1 =Ｓ N1/Uav = 250/√3 63= IN∑ 2 =Ｓ N2/Uav =100/√3 63= I(0) = IN∑ 1 I*（ 0） 1 + IN∑ 2 I*（ 0） 2 = I(2s)= IN∑ 1 I*（ 2s） 1 + IN∑ 2 I*（ 2s） 2 = KA I(4s)= IN∑ 1 I*（ 4s） 1 + IN∑ 2 I*（ 4s） 2= iim = I(0) = = KA 10KV 側(cè)母線三相短路計算 : 10KV側(cè)母線三相短路等值網(wǎng)絡(luò)圖